生态棒+厚层基材复绿在高陡边坡中的应用

宋飞

摘要：对于闭坑矿山而言，矿山边坡生态修复工程是整个矿山生态环境恢复的关键。而其中高陡边坡生态修复更是施工难点，采用生态棒+厚层基材客土喷播复合复绿技术，可以显著提高高陡边坡生态修复的质量。本文简单阐述了生态棒+厚层基材复绿的施工应用，为相关工作者提供参考借鉴。

关键词：生态棒;改良型厚层基材喷播植生技术;边坡生态修复

引言

人类长期对矿产资源的开采，给生态环境造成的巨大破坏。随着各地政府相继出台一些露天矿山闭坑政策，一定程度地减少矿业活动对生态环境的影响。但闭坑后的废弃矿山地质环境问题突出，亟需进行生态修复、消除隐患。其中在矿山边坡生态修复过程中，采用生态棒+厚层基材客土喷播复合复绿技术可以显著的解决矿山特殊环境下植被不易生长的问题。

1生态棒灌装材料的选择

1.1生态棒灌装材料选择的原则。闭坑废弃矿山的生态环境多受严重的破坏，矿山边坡少土或无土，部分区域坡度较陡，顺层岩质边坡很难保留水分和养料。在进行生态修复的过程中，必须选择耐干旱、耐贫瘠等生存能力强的植物。因此在选择灌装材料时应遵循以下原则：①尽可能选择本地的爬藤植物品种，本地植物本身已经适应了矿山所属地区的环境，即便是遇到极端的气候变化，也能保持较高的成活率。②尽量选择生长速度快、抗逆性强的爬藤植物。③选择吸附类或缠绕类的爬藤植物，能够较好的攀附在矿山边坡上，实现对边坡生态环境的修复。

1.2矿山高陡边坡生态修复常用的爬藤植物。①爬山虎：爬山虎本身属于落叶类爬藤植物，每个小枝上都有着多个吸盘，能够吸附于矿山边坡的岩石上，其对环境的要求低、生长快速，能够在较短的时间内完成对边坡的绿化，1年生的爬山虎就能够生长到8米左右，基本能够完成矿山边坡50%左右的覆盖，是当前矿山边坡生态修复、绿化的主要选择之一。②葛藤：本地植物，属于多年生的爬藤植物，本身具有较强的繁殖能力，可以在短时间内对树木、地表完成大面积的覆盖。葛藤一般生长在温暖潮湿的环境当中，常依附于灌木或者树木，本身具有较强的适应能力，对水分的需求相对较低，即便是顺层、砾石层以及石缝都能够生长。

1.3厚层基材客土喷播复绿工艺。作为一种新型的边坡防护技术，厚层基材喷播植生技术特别适用于高陡、坑洼不平邊坡的生态修复工程，该项技术利用专用的喷射设备，将混杂有有机质、肥料、保水剂、稳定剂、团粒剂、PH值调节剂、消毒剂、土壤、木纤维以及植物种子等的混合物喷射在边坡岩石上，在边坡的表面形成了一层具有一定孔隙的类自然土结构，从而解决矿山边坡岩石裸露，无法生长植物的难题[1]。

2矿山边坡生态修复工程实例

铜陵县董店舒山采石厂闭坑矿山地质环境治理工程，原舒山采石厂，2019年5月因政策性原因关闭，由于长期无规律露天开采，导致矿区土地挖损和植被资源、地貌景观严重破坏，宕底基岩裸露，闲置土地资源无法合理利用，裸露岩质高边坡存在崩塌地质灾害隐患。为美化废弃矿山环境，消除地质灾害隐患，随即对矿区的边坡进行生态修复。

修复过程中，在治理区东侧发现存在大片坡脚约60°的高陡顺层光面边坡。原设计中采取45°边坡削坡卸载，但修坡结束后大多坡度>50°时，原客土喷播的锚固措施会存在喷播基材滑动和难以附着的问题，因此需要对原客土喷播施工工艺进行调整。设计单位通过对稳定性分析，决定采用增加锚杆锚固及安装生态棒的形式提高喷播基材稳定性，使其满足现状60°边坡条件下客土喷播需求，再利用爬藤植物+厚层基材喷播植生复合技术，实现边坡的植被层次化覆盖。

2.1坡面清理。主要清理边坡坡面上分布的危岩、松动块石、浮石及松散体，消除潜在的地质灾害风险。

2.2锚固件及生态棒安装、铺设铁丝网。主锚固件横向间距2m，竖向间距2m设置，锚固件入岩深度1.8m，外露15cm，弯折15cm（大于90°）。锚固件采用全长植筋胶式锚固，钢筋采用18mmHRB螺纹钢，钻孔直径28mm。锚固孔内安放水泥砂浆锚固剂，锚固剂规格：单根长度50cm，直径28mm，锚孔通长长安放。主锚固件末端设置井字梁，井字梁采用18mm筋材，筋材弯折90°，弯折长度15cm，与主锚固件焊接。水平向留置15cm。次要锚固件纵向间距为1m，位于生态棒处横向间距30cm（对植生棒进行托扶），位于主要锚固件中间处横向间距1m。增加生态棒附着力，单根规格宽15cm*100cm，灌装后直径约9cm，水平方向通长设置，垂直沿坡面间距2m，生态棒下每隔30cm设一根锚固件。生态棒安装完成后，铺设原设计镀锌铁丝网进行客土喷播[2]。

2.3爬藤植物种植。结合本工程的地质勘查结果以及气候条件等，在爬藤植物的选择过程中，选用了对生长环境要求低，且能够迅速完成坡面覆盖的藤本类植物。本工程优选的爬藤植物大多来源于本地植物，如爬山虎及葛藤，可以充分利用自身的特点完成对坡面的复绿。栽种过程中，在边坡的底部以及坡顶，种植爬藤植物，间距为20cm，区域全长种植。

2.4厚层基材喷播植生技术施工。除了在边坡坡底和坡顶种植爬藤植物之外，本工程还采用厚层基材喷播植生技术，实现坡面的绿化覆盖，与爬藤植物形成共生关系。

①基材选择：为了提高植物的存活率，避免基材受到水流冲刷产生松散。基材按照种植土：纤维：绿化基材=2：2：1（体积比）用搅拌机混合。在喷射层拌料时加入混合植物种子。种植用量保证草本覆盖率在95%以上，乔灌木≥2株/m2。根据植物生长所需土壤厚度，设计喷播厚度为8cm。绿化基材由有机质、肥料、保水剂、稳定剂、团粒剂、PH值调节剂、消毒剂等按一定比例混合而成。

②施工：在施工过程中，采用自上而下的顺序进行喷播施工，确保喷播过程中，设备枪口与坡面呈现垂直状态，并严格控制枪口的出水量，避免水分过多或者过少，影响植物的正常生长发育。经调整设计方案后，实际完成+109m以下东侧区域及+139～+124m东侧部分区域顺层光面陡坡绿化面积11644.10m2。

2.5工程实施效果。从绿化效果来看，施工结束20天左右，幼苗开始正常生长发育，大约1个月，已经基本完成整个坡面的绿化覆盖。从防护效果来看，植物的根系与边坡的岩土层紧密连接，即便是暴雨天气，也不会产生严重的水土流失问题，证明通过生态修复工程，达到了恢复生态平衡，避免地质灾害发生的目的[3]。

结束语

综上所述，在矿山边坡生态修复工程中，采用厚层基材喷播技术，种植爬藤类植物，不仅利用了爬藤植物生命力强、生长速度快、环境要求低等特点，提高了矿山边坡的绿化效果，而且利用厚层基材喷播技术，解决了植物无法在岩层上生长的难题，丰富了矿山边坡生态环境的植物层次。从实际检查的情况来看，客土喷播坡面基质基本无流失，无裂缝，没有剥离的现象。基质的平均厚度在10厘米左右，草灌花长势良好，达到了设计的要求;坡面种植土无流失，无明显冲蚀沟出现，达到了设计的要求;坡面清理区域无落石掉块现象。因此，生态棒+厚层基材客土喷播复合复绿技术是一项重要的矿山生态修复技术，实际应用前景巨大。

参考文献

[1]韦永代.诸永高速公路厚层基材植被护坡施工方法[J].西部交通科技，2014，

[2]铜陵县董店舒山采石厂闭坑矿山地质环境治理工程设计.安徽：安徽省地质矿产勘查局321地质队，2019.

[3]周京.大连石灰石矿矿坑边坡生态修复效果评价[D].大连：辽宁师范大学，2012.